Decostere, B., Janssens, N., Alvarado, A., Maere, T., Goethals, P., Van Hulle, S.W.H., Nopens, I. (2013). A combined respirometer-titrimeter for the determination of microalgae kinetics: Experimental data collection and modelling. Chemical Engineering Journal 222, 85-93. (link)

Título

A combined respirometer–titrimeter for the determination of microalgae kinetics: Experimental data collection and modelling

(Um respirômetro-titrômetro combinado para a determinação da cinética de microalgas: coleta e modelagem de dados experimentais)

Resumo

The potential of microalgae for wastewater treatment has recently led to significant surge in research towards economically more viable and technologically optimised systems. In this context, mathematical modelling has not been used to its full capacity. In this work, a combined respirometric–titrimetric unit for determination of microalgae kinetics and an experimental protocol is proposed. It was found that overall oxygen production was lower than stoichiometrically expected, which could be attributed to CO2-transfer to the gas phase. A basic model for microalgae growth on inorganic carbon and oxygen production is proposed and was successfully calibrated using several respirometric–titrimetric datasets. The model structure was based on the activated sludge models (ASMs) and can now be extended with impact of additional degrees of freedom. To our knowledge it is the first time that a respirometric–titrimetric approach is applied to microalgae and used to calibrate an ASM based kinetic model.

TRADUÇÃO LIVRE

O potencial das microalgas para o tratamento de águas residuais levou recentemente a um aumento significativo na pesquisa de sistemas economicamente mais viáveis ​​e tecnologicamente otimizados. Nesse contexto, a modelagem matemática não tem sido utilizada em toda a sua capacidade. Neste trabalho, uma unidade combinada respirométrica-titrimétrica para determinação da cinética de microalgas e um protocolo experimental são propostos. Verificou-se que a produção geral de oxigênio foi menor do que o esperado estequiometricamente, o que pode ser atribuído à transferência de CO 2 para a fase gasosa. Um modelo básico para o crescimento de microalgas na produção de carbono inorgânico e oxigênio é proposto e foi calibrado com sucesso usando vários conjuntos de dados respirométricos-titrimétricos. A estrutura do modelo foi baseada namodelos de lodo ativado (ASMs) e agora podem ser estendidos com impacto de graus de liberdade adicionais. Até onde sabemos, é a primeira vez que uma abordagem respirométrica-titrimétrica é aplicada a microalgas e usada para calibrar um modelo cinético baseado em ASM.

Artigo publicado no site ScienceDirect, no Chemical Engineering Journal (CEJ).